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软包电池分容不良案例(一)

软包电池分容不良案例(一)

问:在电池公司,电池出现问题,怎么办?

答:拆!拆!拆!拆开找原因!


不良极片附图

软包电池分容不良案例(一)


现象分析

1.电芯拆解过程中,壳体内含有较多电解液或壳内无电解液,但卷芯内富液且能够滴出

2.负极界面反应呈现不均匀电压态,黑色条状部位嵌锂不正常; 

3.拆解过程中能够看出极片的边缘具有吸水的水印存在,且极片内部也存在因水分而产出的气体。


不良原因分析

1.极片注液期间吸水,致使水分随电解液扩散到极片内部,因水分而反应产气致使此处锂离子迁移的距离加长,同时增大了界面电阻,负极难以接收锂离子的嵌入,相对应处正极容量难以正常发挥;

2.由于极片边缘吸水,致使极片边缘附近处的界面遭到破坏,副反应加剧,造成不可逆容量增加。当电芯进行充放电时,该处接受锂离子嵌入的能力下降,同等情况相比下反应活度降低,表现出不同的电压值;

3.部分正极片偏轻,容量发挥不良。


整改建议

1.此类富电解液电芯可进行二次分容

2.针对电芯吸水,可严格管控电芯在整个制备过程中的储存保护,尤其注液至封口期间的流转,要求员工待做料不出箱,做完料即储存,不得让电芯在大环境滞留时间过长;

3.严控化成后测电压,扎孔,抽真空时间及电芯储存,避免频繁开启箱体,且抽完真空的电芯做到一次性转出。


水分对电池的影响

水分对电解液影响电解液的溶剂结构中均存在电负性较大的羰基以及亚稳定的双键,容易与极性H2O分子作用形成络合体或反应生成相应的醇,而且温度越高,反应越快。而且电解液的溶质锂盐也容易吸水并与水反应。

水分对SEI膜影响:Li2CO3是形成均匀致密SEI膜最主要的组分。当水分含量过量时,会导致,过量的水会促使电解液中LiPF6的分解(发生如下反应),导致电池首次放电容量降低,形成不致密、不均匀的SEI膜。此时,溶剂很容易嵌到石墨中造成容量损失,不可逆容量大。分解产生的HF对电极材料有较强的腐蚀性, 这也是导致容量衰减的一个原因。

软包电池分容不良案例(一)

SEI膜的形成消耗了部分锂离子,造成了不可逆容量损失。痕量的水存在有利于形成稳定性好、均匀致密的SEI膜(形成过程如下)

软包电池分容不良案例(一)

软包电池分容不良案例(一)

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